人教版高中数学选修三高二1.1原子结构

1.1 原子结构每课一练（人教版选修3）
基础落实
知识点1 能层、能级、构造原理
1．下列叙述正确的是( )
A．能级就是电子层
B．每个能层最多可容纳的电子数是2n2
C．同一能层中的不同能级的能量高低相同
D．不同能层中的s能级的能量高低相同
2．下列有关认识正确的是( )
A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层含有的能级数为n－1
D．各能层含有的电子数为2n2
3．下列各项中，前面的能级先填入电子的是( )
①3d和4s ②4p和5s ③5s和4d ④5p和4d
A．①② B．②③
C．②④ D．③④
知识点2 核外电子的排布规律
4．下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是( )
A.
B.
C.
D.
5．具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是( ) A．3p亚层上有2个未成对电子的原子和4p亚层上有2个未成对电子的原子B．3p亚层上只有1个空轨道的原子和4p亚层上只有1个空轨道的原子C．最外层电子排布为n s2的原子和最外层电子排布为n s2n p6的原子
D．最外层电子排布为3s2的原子和最外层电子排布为4s2的原子
6．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是( )
A ．3p 能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 2
的原子
B ．M 层全充满而N 层为4s 2的原子和核外电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2的原子
C ．最外层电子数是核外电子总数的15
的原子和最外层电子排布为4s 24p 5的原子 D ．2p 能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布为2s 22p 5的原子
知识点3 原子光谱、电子云与原子轨道
7．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。

产生这一现象的主要原因是( )
A ．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B ．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C ．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D ．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
8.
观察1s 轨道电子云示意图，下列说法正确的是( )
A ．一个小黑点表示1个自由运动的电子
B ．1s 轨道的电子云形状为圆形的面
C ．电子在1s 轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D ．1s 轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少
练方法技巧
表示原子或离子核外电子排布的方法
9．下列表示氧离子核外电子排布的化学用语不正确的是( )
A ．O 2－ 1s 22s 22p 6
B ．O 2－
C ．O 2－
D ．O 2－
10．下列表示钠离子核外电子排布的化学用语不正确的是( )
A ．Na ＋ 1s 22s 22p 6
B ．Na ＋
C ．Na ＋
D．Na＋
11．下列有关铁原子的价电子排布表示正确的是( )
A．3d64s2
B．4s23d6
C.
D.
练高考真题
12．(2009·上海，2)以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( )
A．∶He B.
C．1s2 D.
练综合拓展
13．下列基态原子的外围电子排布式中，正确的是( )
A．3d54s1 B．3d44s2 C．3d94s2 D．3s13p6
14．下列基态原子的电子排布式中，其未成对电子数最多的是( )
A．1s22s22p63s23p63d64s2
B．1s22s22p63s23p64s1
C．1s22s22p63s23p63d54s1
D．1s22s22p63s23p63d104s1
15．24Cr原子处于基态时，价电子排布可用电子排布图表示成，而
不是。

下列说法中，正确的是( )
A．这两种排布方式都符合能量最低原理
B．这两种排布方式都符合泡利原理
C．这两种排布方式都符合洪特规则
D．这个实例说明洪特规则有时候和能量最低原理是矛盾的
16．某元素最外层只有1个电子，最高能层n＝4。

问：
(1)符合上述条件的元素，可以有______个，原子序数分别为__________。

(2)写出相应元素原子的电子排布式，并指出其在周期表中的位置(周期，族)。

17．现有a A、b B、c C、d D、e E五种短周期元素，A、B、C、D都是生命体不可缺少的
重要元素。

已知它们的原子序数有如下关系：a＋b＝c，a＋c＝d，b＋c＝e，B、D都有同素异形体。

人类已知的化合物中，有一类化合物的种类已超过三千万，这类化合物中一般都含有A、B两种元素。

E是一种生活中常用的金属。

根据以上信息，回答下列有关问题：
(1)写出下列元素的元素名称：B________，E________。

(2)写出E元素原子的电子排布式：______________________。

(3)写出由上述五种元素中的四种元素组成的离子化合物的化学式(写出两种即可)______________、______________。

(4)E用于焊接钢轨时的化学方程式为___________________。

(5)A单质与C单质的化合反应是化学工业中的一个重要的反应，写出该反应的化学方程式：__________________________________________________。

参考答案
1．B
2．A [各能层中的能级数等于其所处的能层数，即当n＝1时，它只有一个s能级，当
n＝2时，含有两个能级，分别为s、p能级，所以B、C都不正确；D选项中每个能层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子。

]
3．B 4.C
5．B [A项，3p亚层上有2个未成对电子，外围电子排布：3s23p2或3s23p4,4p亚层上有2个未成对电子，外围电子排布：4s24p2或4s24p4，可能属于同一主族，A错误；B项，3p、4p亚层有1个空轨道，分别是硅元素和锗元素，B正确；最外层电子排布为n s2和n s2n p6的原子，前者可能是稀有气体(He)，后者一定是稀有气体元素，不属于主族，故C错误；最外层电子排布为3s2的原子为Mg，位于主族，而最外层电子排布为4s2的原子可能为主族元素Ca或过渡金属元素，故D错误。

]
6．B
7．A [解答该题的关键是明确基态原子与激发态原子的相互转化及其转化过程中的能量变化及现象。

在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出红色光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产生红色光，故A项正确。

]
8．D 9.D 10.D 11.A
12．D [A项只能表示最外层电子数；B项只表示了核外电子的分层排布情况；C项只是具体到能级；D项完整体现了电子层、能级以及轨道内电子的自旋状态，故该项正确。

] 13．A [B项违背了半充满时为稳定状态；C项违背了全充满时为稳定状态；D项违背了能量最低原理，故选A。

]
14．C
15．B [洪特规则实际上是能量最低原理的一个特例，电子排布满足洪特规则，实际上是为了更好地遵循能量最低原理，通过分析光谱实验的结果，洪特进一步指出，能量相同的原子轨道在全满(s2、p6和d10)、半充满(s1、p3和d5)和全空(s0、p0和d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。

]
16．(1)3 19、24、29 (2)K：[Ar]4s1第四周期ⅠA族
Cr：[Ar]3d54s1第四周期ⅥB族
Cu：[Ar]3d104s1第四周期ⅠB族
解析(1)最外层只有一个电子，该电子在4s轨道上，所以最外层电子构型为4s1。

次外层：当最外层已经填入电子时，次外层的3s和3p应已充满。

而3d轨道可为0,5,10(其中5和10由洪特规则判定。

这三种情况的原子序数分别为19,24和29，即K、Cr和Cu等三种元素)。

(2)上述三元素的电子构型分别为：K：[Ar]4s1，第四周期ⅠA族；Ar：[Ar]3d54s1，第四周期Ⅵ族；Cu：[Ar]3d104s1，第四周期ⅠB族。

17．(1)碳 铝 (2)1s 22s 22p 63s 23p 1
(3)NH 4HCO 3 (NH 4)2CO 3
(4)2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3或8Al ＋3Fe 3O 4=====高温9Fe ＋4Al 2O 3 (5)N 2＋3H 22NH 3
解析 短周期元素中有同素异形体的元素一般是C 、O 、P ，超过三千万的物质是有机物，一般含C 、H 两元素。

E 是一种生活中常用的金属，应是铝。

所以A 是氢，B 是碳，C 是氮，D 是氧，E 是铝。